如何选择单模光纤与多模光纤?
单模与多模的概念是按传播模式将光纤分类──多模光纤与单模光纤传播模式概念。我们知道,光是一种频率极高(3×1014Hz)的电磁波,当它在光纤中传播时,根据波动光学、电磁场以及麦克斯韦式方程组求解等理论发现:
当光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长时,光在光纤中会以几十种乃至几百种传播模式进行传播,如TMmn模、TEmn模、HEmn模等等(其中m、n=0、1、2、3、……)。光纤尾纤跳线
其中HE11模被称为基模,光纤尾纤跳线,其余的皆称为高次模。
1)多模光纤
当光纤的几何尺寸(主要是纤芯直径d1)远远大于光波波长时(约1μm),光纤中会存在着几十种乃至几百种传播模式。不同的传播模式具有不同的传播速度与相位,导致长距离的传输之后会产生时延、光脉冲变宽。这种现象叫做光纤的模式色散(又叫模间色散)。
模式色散会使多模光纤的带宽变窄,降低了其传输容量,因此多模光纤仅适用于较小容量的光纤通信。
多模光纤的折射率分布大都为抛物线分布即渐变折射率分布。其纤芯直径约在50μm左右。光纤尾纤跳线
2)单模光纤
当光纤的几何尺寸(主要是芯径)可以与光波长相近时,如芯径d1 在5~10μm范围,光纤只允许一种模式(基模HE11)在其中传播,其余的高次模全部截止,这样的光纤叫做单模光纤。
由于它只有一种模式传播,避免了模式色散的问题,故单模光纤具有极宽的带宽,特别适用于大容量的光纤通信。因此,要实现单模传输,光纤尾纤跳线厂商,必须使光纤的诸参量满足一定的条件,通过公式计算得出,对于NA=0.12 的光纤要在λ=1.3μm以上实现单模传输时,光纤纤芯的半径应≤4.2μm,即其纤芯直径d1≤8.4μm。
由于单模光纤的纤芯直径非常细小,所以对其制造工艺提出了更苛刻的要求。光纤尾纤跳线
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光纤布线系统的一些测试方法
方法一:
在准确度要求不高的工程测试环境下,通常采用方法一测试光纤链路。为了排除测试跳线的 衰减,测试前***行归零设置,然后把测试跳线接入被测光纤链路,测试被测光纤链路的衰减。光纤尾纤跳线
方法一的归零设置时,除了包括两根测试跳线还包括一个连接用的耦合器,因此实际测得的衰减值等于是被测光纤本身和另一个连接用耦合器的衰减。光纤尾纤跳线
综上所述,光纤尾纤跳线牌子,方法一仅适用于光纤链路距离较长的情况。当光纤链路距离较短时,归零设置时 扣除的光纤耦合器衰减所占比例较大,无法忽略,因此不建议使用方法一。
方法二:
由于测试方法一的准确度不高,因此进行了调整、改进。改进后的方法简称方法二,具体如下:
先根据方法一进行归类设置,再根据图 3 将被测光纤和补偿跳线接入进行测试,此时所测得衰减数值包括①被测光纤的衰减、②两个被测连接器的衰减、③补偿光纤的衰减。鉴于补偿光纤长度很短,因此补偿光纤的衰减相对整个光纤链路的衰减来说可以忽略不计。和方法 一相比较来说,光纤尾纤跳线排名,方法二对光衰减的测试值准确度更高。
方法三
实际情况下会有仅测试光纤跳线光衰减的需求, 因此我们还设计了方法三,具体如下:
先用光纤短跳线归零设置,随后测试被测光纤跳线,如图4所示。此方法需要考虑测试设备的连接端口和被测光纤端口的匹配问题,在测试短距离光纤时准确度不高。光纤尾纤跳线
方法四
选用方法三会导致测试设备的连接端口损耗过大,因此产生了改进后的测试方法四。此方法 适用于数量较多的光纤测试,具体如下:
先用测试 跳线、归零耦合器、归零跳线设置归零,然后接入被测光纤进行测试。
测试方法四也经常用于光纤信道测试,即包含光纤链路以及两端光纤跳线。
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